Question

小周学过有关“机械效率”的知识后提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系？”针对这个问题他做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验，并记录实验数据如下：

实验次数 斜面的
倾斜程度 物体重
G/N 物体上升高度
h/m 沿斜面拉力
F/N 物体移动距离
S/m 有用功
W_有/J 总功
W_总/J 机械效率η

1 较缓 5.0 0.10 1.6 0.50 0.50 0.80 63%

2 较陡 5.0 0.15 2.2 0.50 0.75 1.1 68%

3 最陡 5.0 0.25 3.1 0.50

（1）根据表中数据，可求出第三次实验的有用功为　 　焦，总功为　 　焦，机械效率是　 　；
（2）通过对上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，越　 　；
（3）通过对上述实验数据的分析，你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：　 　．

Answer 1

试题分析：（1）有用功等于物重和物体上升高度的乘积，即W_有=Gh；总功等于沿斜面拉力和斜面长度的乘积，即W_总=FS；
机械效率等于有用功和总功的比值，即η=×100%．
（2）根据表格中斜面的倾斜程度增大时，拉力F是否增大，来判断省力还是费力．
（3）根据表格中斜面的倾斜程度增大时，机械效率是否增大，得出结论，注意控制不变的因素．
（1）第3次实验有用功为：W_有=Gh=5.0N×0.25m=1.25J； 总功为：W_总=FS=3.1N×0.50m=1.55J；
斜面的机械效率为：η=×100%=×100%=81%．
（2）由表格可知，当倾斜程度增大时，拉力F也变大，所以越陡越费力．
（3）由表格可知，当倾斜程度增大时，机械效率变大，前提是同一个物体，即物重一定，同一个斜面，即斜面粗糙程度一定．